Un team internazionale di ricercatori guidato dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) ha individuato un candidato esopianeta che, dal nostro punto di osservazione, non transita davanti alla propria stella. L’oggetto orbita attorno a KIC 9139163, una stella di tipo solare nella costellazione del Cigno, e completa un giro in appena 14 ore.
Molti degli esopianeti conosciuti vengono scoperti attraverso i transiti, cioè misurando il piccolo calo nella luminosità di una stella quando un pianeta le passa davanti. Perché questo accada, però, l’orbita deve essere orientata quasi perfettamente rispetto alla Terra.
KIC 9139163 non mostra transiti. I ricercatori hanno invece analizzato le curve di fase, variazioni molto più piccole nella luminosità complessiva del sistema. Mentre un pianeta percorre la propria orbita, infatti, cambia la porzione del suo lato illuminato visibile dalla Terra. La quantità di luce riflessa ed emessa varia quindi periodicamente, lasciando un segnale che in alcuni casi può essere misurato anche senza un transito.
Il team ha trovato nei dati del telescopio spaziale Kepler una modulazione con un periodo di circa 0.6 giorni e l’ha confrontata con osservazioni più recenti della missione TESS della NASA. A queste misure sono state aggiunte quelle dello spettrografo HARPS-N, installato sul Telescopio Nazionale Galileo (TNG) alle Canarie, che sono state usate per misurare il movimento della stella e porre un limite alla massa dell’oggetto che le orbita attorno.
Un pianeta che completa un’orbita in 14 ore
Dalle osservazioni emerge un oggetto con una massa minima di circa 7.3 volte quella terrestre e un raggio stimato intorno a 2.4 volte quello della Terra. Le sue dimensioni lo collocano nella categoria dei sub-Nettuno, ma la distanza davvero molto ridotta dalla stella lo rende in realtà un oggetto molto particolare.
Il candidato si trova infatti nel cosiddetto deserto nettuniano, una regione molto vicina alle stelle nella quale vengono osservati pochi pianeti delle dimensioni di Nettuno. A queste distanze la radiazione ricevuta è molto intensa, e può contribuire, nel corso del tempo, alla perdita degli strati più esterni dell’atmosfera.
Mettendo insieme massa e dimensioni, i modelli utilizzati dai ricercatori sono compatibili con un pianeta nel quale l’acqua potrebbe rappresentare una parte importante della composizione, fino a circa il 50%. Non si tratterebbe di un pianeta coperto da oceani simili a quelli terrestri, però: alle temperature previste a una distanza così ridotta dalla stella, l’acqua si troverebbe in condizioni molto diverse da quelle presenti sulla Terra.
La vicinanza alla stella comporta anche forti interazioni mareali. Nel lungo periodo queste possono modificare l’orbita del pianeta, facendolo progressivamente avvicinare alla stella fino alla sua possibile distruzione.
Le differenze osservate da Kepler e TESS
Un altro risultato interessante è arrivato confrontando osservazioni effettuate in momenti diversi. Il segnale misurato dal satellite TESS presenta infatti uno spostamento rispetto a quello osservato in precedenza da Kepler, a distanza di circa sei anni.
Una possibile spiegazione riguarda cambiamenti nell’atmosfera del pianeta. La distribuzione delle nubi potrebbe essere variata nel tempo, modificando le regioni che riflettono maggiormente la luce della stella e, di conseguenza, la curva di fase osservata dalla Terra. Saranno quindi necessarie altre osservazioni per capire meglio l’origine di questa differenza.
È proprio la possibilità di ottenere informazioni di questo tipo senza osservare un transito a rendere interessante KIC 9139163. I pianeti con orbite non allineate rispetto alla Terra dovrebbero essere molto più numerosi di quelli transitanti, ma sono anche più difficili da individuare e soprattutto da caratterizzare.
Tecniche simili potrebbero diventare utili anche con PLATO, il telescopio spaziale dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) il cui lancio è previsto all’inizio del 2027. La missione osserverà grandi quantità di stelle per cercare e caratterizzare sistemi planetari, compresi sistemi nei quali potrebbero comparire segnali simili a quello trovato attorno a KIC 9139163.
Lo studio, accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics, è reperibile qui.
